Präzision im Großmaßstab

Technik konkret

O-Ringe – Die wirtschaftliche Herstellung von Präzisions-O-Ringen war bisher auf Durchmesser bis 1,40 Meter begrenzt. Ein innovatives Verfahren ermöglicht jetzt die rentable Fertigung größerer Durchmesser.

31. August 2011

Ein wesentliches Element der Dichtungstechnik sind nahtlose Präzisions-O-Ringe mit kreisrundem Querschnitt, die in speziellen Werkzeugen durch Vulkanisation geeigneter Gummimischungen mit Hilfe des Kompressions- oder des Einspritzverfahrens hergestellt werden. Die exakt einhaltbaren Vulkanisationsparameter ermöglichen dabei die Herstellung von O-Ringen, deren mechanische Parameter über den gesamten Umfang gleich bleiben. Grundlage für die so gefertigten Präzisions-O-Ringe ist die Norm ISO 3601.

An ihre wirtschaftlichen Grenzen geraten diese Verfahren allerdings bei der Fertigung von großen O-Ringen mit einem Innendurchmesser ab etwa 1.400 Millimeter. Der Grund hierfür ist der große Aufwand zur Erstellung des Werkzeugs, der in keinem Verhältnis steht zu der geringen Stückzahl, in der solche speziellen Präzisions-ORinge in der Regel gefertigt werden. Zudem ist die Handhabung derart großer Werkzeugformen äußerst schwierig.

Zur Herstellung von ORing-Dichtungen mit großem Innendurchmesser blieb daher bisher nur die Möglichkeit, extrudierte Rundschnüre entweder durch Verkleben oder durch Stoßvulkanisation der Schnurenden zu dem gewünschten Maß zusammenzufügen. Beide Verfahren verschlechtern jedoch die physikalischen Eigenschaften und Maßtoleranzen im Bereich der Verbindungsstelle deutlich. Außerdem gelten bei der Herstellung von Rundschnüren verfahrensbedingt höhere Toleranzen, da sich die Schnurstärke beim Austritt aus der Düse des Extruders aufweitet und durch die nachfolgende Vulkanisation in der Regel eine gewisse Verformung auftritt. Für Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an die Dichtheit, wie beispielsweise im Hochvakuum, bei gasförmigen Medien oder bei dynamischer Abdichtung, können solche O-Ringe daher gar nicht oder nur sehr eingeschränkt verwendet werden.

Der O-Ring-Spezialist C. Otto Gehrckens (COG) aus Pinneberg hat jetzt neben dem Kompressions- und dem Einspritzverfahren ein zusätzliches Herstellungsverfahren etabliert, mit dem sich endlos vulkanisierte Präzisions-O-Ringe mit einem beliebigen Innendurchmesser zwischen 1.400 und 3.000 Millimeter herstellen lassen, deren mechanische Eigenschaften über den gesamten Umfang den Vorgaben der Qualitätsnorm ISO3601 entsprechen. Abhängig von der Werkstoffklasse bietet das Unternehmen endlos vulkanisierte O-Ringe derzeit in Schnurstärken von fünf bis 14 Millimeter an. In Einzelfällen ist auch die Herstellung von O-Ringen mit größeren Innendurchmessern möglich. So konnte bereits ein ORing mit einen Innendurchmesser von sechs Metern hergestellt werden. Das formgebundene Verfahren gewährleistet dabei eine sehr gute Oberflächenbeschaffenheit und eine gleichmäßige Schnurstärke, wie sie bisher nur von formgepressten ORingen her bekannt waren. Die Werkzeugkosten dagegen können bei kleinen Stückzahlen bis zum Faktor 8 geringer sein.

Anwendungen für endlos vulkanisierte ORinge finden sich überall dort, wo größere Abmessungen in relativ geringen Stückzahlen zum Einsatz kommen und eine hohe Oberflächengüte sowie enge Maßtoleranzen gefordert sind, wie beispielsweise in der Hochvakuum- und Beschichtungstechnik, im Transformatoren- und Armaturenbau und in der chemischen Industrie. Zudem können die endlos vulkanisierten ORinge auch bei Wartungsarbeiten gegen bisher eingesetzte Rundschnüre ausgetauscht werden, um höhere Standzeiten zu erreichen. Dabei müssen die O-Ringe nicht zwangsläufig rund verbaut werden, sondern können auch in anderen Geometrien eingesetzt werden, etwa in eckiger Form als Türdichtung in Vakuumkammern.

Michael Krüger

C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG

Erschienen in Ausgabe: 06/2011